KR20150000874U - 임펠러를 구비한 유량계 - Google Patents

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Abstract

임펠러를 구비한 유량계가 개시된다. 본 고안의 유량계는 몸체부의 내부를 유동하는 유체에 의하여 회전 가능하게 제공되는 임펠러 유닛과, 임펠러 유닛의 일측을 커버하며, 가이드 홈이 형성되는 커버부재와, 상기 임펠러 유닛의 회전과 연동하여 상기 가이드홈내에서 회전하도록 상기 임펠러 유닛의 상면 중앙부를 중심으로 외주면 일부가 상방으로 연장되고 연장된 외주면에 돌기부가 형성된 차단부를 포함하여 구성하여 가이드홈 내부에 점착되는 이물질을 제거함으로써, 임펠러의 원활한 회전과 센서의 동작을 정상적으로 처리할 수 있는 효과가 있다.

Description

임펠러를 구비한 유량계{METER'S IMPELLER}
본 고안은 유량계에 관한 것으로, 상세하게는 비자석식의 유량계에서 회전하는 임펠러가 커버 부재의 내벽에 발생한 이물질을 제거할 수 있도록 임펠러의 차단벽 내외벽에 돌기를 형성한 돌기부를 형성한 임펠러를 구비한 유량계에 관한 것이다.
본 고안에서는 가스나 수도, 열량계를 포함한 모든 장치에서 사용되는 유량계를 의미하나, 이하에서는 설명의 편의상 수도미터기에 한정하여 설명하기로 한다.
일반적으로, 수도 계량기는 수도 공급원으로부터 가정이나 회사와 같은 사용처로 공급되는 물의 양을 측정하기 위한 기기이다. 사용처의 물 사용량은 수도요금으로 환산되어 상기 사용처에 부과된다.
사용처의 물 사용량은 수도요금으로 환산되어 상기 사용처에 부과된다.
종래의 수도 계량기에는, 물 사용량을 측정하기 위한 장치로서 영구자석 및 리드 스위치가 사용되었다.
상세히, 리드 스위치를 이용한 계량기는, 회전 가능한 임펠러에 영구자석이 부착되고 상기 임펠러의 외측에는 리드 스위치가 배치되도록 구성된다. 상기 임펠러 및 영구자석이 회전되는 과정에서, 영구자석은 리드 스위치에 작용하여 상기 리드 스위치를 선택적으로 온(ON)/오프(OFF) 시킨다.
리드 스위치가 온/오프 되면서 전기적인 펄스(Pulse)가 발생되며, 펄스의 수가 카운팅됨으로써 임펠러의 회전수가 측정될 수 있다.
한편, 이러한 계량기는 리드 스위치가 자기력에 의하여 작동되므로, 리드 스위치의 주변에 또 다른 자기력을 가진 물체가 존재하는 경우 리드 스위치의 온/오프 작용이 원활하게 작용하지 않게 된다.
결국, 리드 스위치에 의하여 발생되는 펄스에 불량이 발생하게 되고, 유량 측정이 정확하게 이루어지지 않게 되는 문제점이 나타났다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 계량기의 유량측정 장치가 등록번호 10-1112224호(계량기의 유량측정장치 및 방법)로 도 1 및 도 2에 도시되어 있다.
등록번호 10-1112224호는 본 출원인이 2010년 12월 3일에 출원하고 2012년 1월27일에 등록된 특허로서, 도시된 바와 같이 종래의 수도 계량기에는, 수용 공간이 형성되는 몸체부(10)와, 몸체부(10)의 일측에 제공되어 유체가 유입되는 유입부(11) 및 몸체부(10)의 타측에 제공되어 유체가 유출되는 유출부(12)가 포함된다.
유입부(11)를 통하여 유입된 유체(일례로, 물)는 몸체부(10)를 관통하여 유출부(12)를 통하여 외부로 배출된다. 유입부(11) 및 유출부(12)에는, 유입부(11) 및 유출부(12)를 몸체부(10)의 일측에 고정시키기 위한 고정 너트가 각각 제공된다.
수도 계량기에는, 복수의 센서(16,17)를 지지하는 센서 지지부(50)와, 몸체부(10)의 개구된 상면을 차폐하는 제 1 커버부재(13) 및 제 2 커버부재(14)가 포함된다.
복수의 센서(16,17)에는 제 1 센서(16) 및 제 2 센서(17)가 포함된다. 제 1 센서(16)는 신호를 송신하는 신호 송신부이고, 제 2 센서(17)는 신호를 수신하는 신호 수신부일 수 있다.
제 1 커버부재(13)는 대략 고리 형상을 가지며, 몸체부(10)의 상측에 안착된다. 제 2 커버부재(14)는 제 1 커버부재(13)의 내측에 배치되며, 몸체부(10)의 상측에 안착된다.
제 2 커버부재(14)의 상면 테두리부는 제 1 커버부재(13)에 의하여 눌러질 수 있다 .
제 2 커버부재(14)에는, 제 2 센서(17)가 수용되는 센서 수용부(42)가 형성된다. 센서 수용부(42)는, 제 2 커버부재(14)의 상측으로부터 하방으로 삽입될 수 있도록 함몰되는 형상을 가질 수 있다.
제 1 센서(16)는 제 2 커버부재(14)의 외측에 배치되며, 제 2 센서(17)는 제 2 커버부재(14)의 내측, 즉 센서 수용부(42)에 배치된다.
몸체부(10)의 내부에는, 회전 가능한 임펠러 유닛(80)이 삽입된다. 임펠러 유닛(80)의 적어도 일부분은 제 2 커버부재(14)에 삽입되어, 하방으로 연장된다.
몸체부(10)에는, 임펠러 유닛(80)이 삽입되는 임펠러 삽입부(2)가 형성된다.
그리고, 임펠러 삽입부(2)의 외측에는, 몸체부(10) 내부의 유체가 외부로 누설되는 것을 방지하기 위한 실링부재(19)가 제공된다. 제 2 커버부재(14)가 몸체부(10)에 결합된 상태에서, 실링부재(19)는 제 2 커버부재(14)의 하측에 밀착될 수 있다.축(182)의 외주면에 서로 이격되어 결합된다.
제 2 커버부재(14)에는, 차단부(84)가 삽입되는 가이드 홈(44)이 형성된다. 가이드 홈(44)은 차단부(84)의 완전한 삽입이 가능하도록, 차단부(84)의 곡률과 동일한 곡률로 라운드지게 형성된다.
그리고, 가이드 홈(44)은 차단부(84)의 자유로운 회전이 가능하도록 대략 원기둥 형상으로 이루어질 수 있다. 차단부(84)는 제 2 커버부재(14)의 하측에서 상기 가이드 홈(44)을 통하여 삽입된다.
한편, 임펠러 유닛(80) 또는 차단부(84)가 제 2 커버부재(14)와 간섭되지 않도록, 가이드 홈(44)은 차단부(84)보다 다소 크게 형성된다.
또한, 제 2 커버부재(14) 중, 커버 수용부에 놓여지는 부분에는, 제 1 센서(16)와 제 2 센서(17)간에 신호(일례로, 광(光) 신호) 전달이 이루어질 수도 있도록 하는 투과부(47)가 형성된다.
이때. 가이드홈(44)은 차단부(84)가 회전할 때 간섭되지 않을 정도의 공간이므로, 몸체를 흐르는 유량에 이물질이 있는 경우, 가이드홈(44)에 이물질이 달라붙어 차단부(84)의 회전을 방해하거나, 또는 센서의 동작을 방해하는 경우가 발생하여 정확한 유량의 측정이 어려워지는 경우가 발생하게 된다.
따라서, 본 고안은 차단부가 회전하면서 가이드홈에 부착된 이물질을 제거할 수 있는 돌기부를 형성한 유량계의 임펠러를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 고안은 임펠러의 내외벽에 이물질 제거용 돌기부를 형성한 유량계의 임펠러를 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 고안의 임펠러를 구비한 유량계는, 유입부 및 유출부가 구비되는 몸체부와, 상기 몸체부의 내부를 유동하는 유체에 의하여 회전 가능하게 제공되는 임펠러 유닛과, 상기 임펠러 유닛의 일측을 커버하며, 가이드 홈이 형성되는 커버부재와, 상기 임펠러 유닛의 회전과 연동하여 상기 가이드홈내에서 회전하도록 상기 임펠러 유닛의 상면 중앙부를 중심으로 외주면 일부가 상방으로 연장되고 연장된 외주면에 돌기부가 형성된 차단부, 및 송신센서와 수신센서를 커버부재의 내외측에 구성하고 센서로부터 송신되는 신호가 상기 차단부의 회전에 의하여 차단되는지 여부에 따라 임펠러의 회전수를 카운트하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
이러한 돌기부는 상기 차단부의 내외벽에 형성하되, 차단부의 원주 길이방향의 중앙의 내외벽에 대칭되게 형성되게 한다.
또한, 돌기부는 상기 차단부와 일체로 성형되거나 또는 돌기 형상의 부재를 상기 차단부에 결합하여 구성할 수 있으며, 상기 임펠러 유닛은 상기 차단부와 대응되는 위치에 무게중심편을 형성할 수 있다.
따라서, 본 고안의 유량계의 임펠러에 의하면, 돌기부가 가이드홈 내부에 점착되는 이물질을 제거함으로써, 임펠러의 원활한 회전과 센서의 동작을 정상적으로 처리할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 수도계량기의 사시도,
도 2는 도 1의 절개단면도,
도 3과 도 4는 본 고안의 일실예에 의한 임펠러의 사시도,
도 5는 커버부재에 탑재된 임펠러의 동작을 설명하기 위한 도면,
그리고,
도 6은 본 고안의 실시예에 따른 유량계의 신호 송수신 작용을 보여주는 회로도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 고안의 일실시예에 대하여 설명한다.
도 3과 도 4는 본 고안의 일실예에 의한 임펠러의 사시도이고, 도 5는 커버부재에 탑재된 임펠러의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 임펠러 유닛(100)에는, 임펠러 몸체(110)와, 임펠러 몸체(110)의 하측에 제공되며 임펠러 몸체(110)의 내부에서 유동하는 유체와 간섭되어 회전력을 발생시키는 다수의 블레이드(130)와, 블레이드(130)의 회전 중심을 형성하는 축(120) 및 임펠러 몸체(110)의 상측으로 연장되는 차단부(150)가 포함된다.
임펠러 몸체(110)는 원판 형상을 가지며, 축(120)은 임펠러 몸체(110)에 삽입되어 하방으로 연장되고, 축(120)의 상단부는 임펠러 몸체(110)의 상측으로 돌출되는 돌출부(122)를 형성할 수 있다.
다수의 블레이드(130)는 축(120)의 외주면에 서로 등간격으로 이격되어 결합된다.
차단부(150)는 임펠러 몸체(110)의 상면 테두리부에 결합되며, 임펠러 몸체(110)의 곡률과 동일하도록 라운드지게 형성한다. 즉, 차단부(150)는 임펠러 몸체(110)의 외주면 일부가 상방으로 연장되어 형성된 것으로 이해될 수 있다.
차단부(150)는, 임펠러 몸체(110)의 상면 테두리부 중, 약 1/2에 해당하는 테두리부로부터 상방으로 연장된다. 즉, 임펠러 몸체(110)의 상면은 원 형상으로서 축(120)을 중심으로 360도를 형성한다고 볼 때, 차단부(150)는 약 180도에 해당하는 상면 부분에 형성된다.
다시 말하면, 차단부(150)의 일측 단부를 형성하는 지점과, 타측 단부를 형성하는 지점을 연결하는 가상의 선은 축(120)의 중심(C)과 교차하는 것으로 이해될 수 있다.
이와 더불어, 축(120)을 중심으로 회전하는 임펠러의 무게 중심이 차단부(150)로 인하여 한쪽으로 쏠리는 것을 방지하기 위하여 임펠러 몸체(110)의 상면에는 차단부(150)와 대응되는 위치에 무게중심편(140)을 형성하여 임펠러 본체의 회전이 쏠림없이 회전되게 구성할 수 있다.
그리고, 차단부(150)의 내외벽에는 커버부재의 가이드홈 내벽에 점착되는 이물질을 제거할 수 있도록 한쌍의 돌기부(151,152)가 형성된다.
도 3과 도 4를 참고하면, 차단부(150) 중앙지점의 내벽에는 제1 돌기부(151)가, 차단부(150) 중앙지점의 외벽에는 제2 돌기부(152)가 차단부(150)의 높이 방향으로 수직으로 형성된다.
즉, 제1 돌기부(151)와 제2 돌기부(152)는 차단부(150) 중앙지점에서 차단부(150)의 내외벽 대칭되는 위치에 형성하여 커버부재(180)의 가이드홈(184)내 내벽(182)에 점착되는 이물질을 회전시 제거할 수 있도록 형성되는 것이다.
이러한 돌기부(151,152)의 길이는 차단부(150)의 길이와 동일하게 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 돌기부(151,152)의 형성으로 차단부(150)가 가이드홈(184)내에서 회전할 때 방해를 받지 않도록 가이드홈(184) 내벽의 폭보다 돌기부(151,152)가 형성된 차단부(150)의 두께가 작아야 함은 당연하다.
그리고, 본 고안에서는 한쌍의 돌기부(151,152)가 차단부(150)의 중앙에 상호 대칭되는 위치에 구성한 것을 예시하였으나, 이러한 돌기부는 차단부에 한쌍으로만 형성되면 족하므로, 한쌍 이상 형성하거나 상호 대칭되는 위치에 형성하지 않아도 동일한 기능을 수행할 수 있으므로, 굳이 한정하지 않는다.
또한, 돌기부(151,152)는 차단부(150)와 동일 재질로 일체로 성형될 수 있고, 한편으로는 돌기 형상의 부재를 차단부(150)에 결합하여 형성할 수 있다.
이러한 구성을 통한 본 고안의 임펠러는 유체가 유입부(11)로부터 유입되어 유출부(12)를 향하여 유동할 때, 블레이드(130)는 유체와 간섭된다. 이 과정에서, 블레이드(130)가 축(120)을 중심으로 회전하면서 임펠러 몸체(110)가 회전함에 따라 커버부재(180)의 가이드홈(184)에 삽설된 차단부(150)가 회전하게 되는 것이다.
차단부(150)가 회전하면, 차단부(150)의 내외벽에 형성된 돌기부(151,152)도 동시에 회전하면서, 가이드홈(184)의 내벽에 접착된 이물질을 제거하게 되는 것이다.
또한, 차단부(150)의 회전을 감지하는 센서는 동작과 이를 카운트하는 제어부은 종래의 동작과 동일하므로, 그 상세한 설명은 생략하기로 하고 아래에서 간략하게 설명한다.
도 6은 본 고안의 실시예에 따른 유량계의 신호 송수신 작용을 보여주는 회로도로서, 도시된 바와 같이, 제 1 센서(240) 및 제 2 센서(250)와, 제 1 센서부(240)의 신호 송신을 명령하기 위하여 선택적으로 온/오프되는 스위치(220)와, 스위치(220)의 온/오프 작동을 위하여 신호를 출력하는 제어부(210) 및 센서(2401,250)의 온/오프 상태 정보가 저장되는 메모리(230)가 포함된다.
제어부(210)는 소정의 주기로 스위치 온 신호를 출력하며, 이에 따라 스위치(220)는 소정의 주기에 따라 온 작동된다. 그리고, 스위치(220)가 온되면, 제 1 센서(240)는 송신 신호를 발생시키게 된다.
한편, 제 1 센서(240)와 제 2 센서(250)의 사이에 차단부(150)가 놓여지면, 제 2 센서(250)는 OFF되어 소정 신호(일례로, High 신호)가 제어부(210)로 입력된다.
반면에, 제 1 센서(240)와 제 2 센서(250) 사이에 차단부(150)가 놓여져 있지 않으면, 제 2 센서(250)는 ON되어 소정 신호(일례로, Low 신호)가 제어부(210)로 입력된다.
제어부(210)는 제 2 센서(250)로부터 High 신호 또는 Low 신호를 입력받았는지 여부에 따라, 회전수 카운팅 방법에 의하여 임펠러 유닛(100)의 회전수 카운팅을 제어하게 된다.
이상에서 본 고안은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 고안의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 실용신안등록 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 : 임펠러 유닛 110 : 임펠러 몸체
120 : 축 130 : 블레이드
140 : 무게중심편 150 : 차단부
151,152 : 돌기부 180 : 커버부재
184 : 가이드홈 210 : 제어부
240 : 제1센서 250 : 제2센서

Claims (5)

  1. 유입부 및 유출부가 구비되는 몸체부;
    상기 몸체부의 내부를 유동하는 유체에 의하여 회전 가능하게 제공되는 임펠러 유닛;
    상기 임펠러 유닛의 일측을 커버하며, 가이드 홈이 형성되는 커버부재;
    상기 임펠러 유닛의 회전과 연동하여 상기 가이드홈내에서 회전하도록 상기 임펠러 유닛의 상면 중앙부를 중심으로 외주면 일부가 상방으로 연장되고 연장된 외주면에 돌기부가 형성된 차단부;및
    송신센서와 수신센서를 커버부재의 내외측에 구성하고 센서로부터 송신되는 신호가 상기 차단부의 회전에 의하여 차단되는지 여부에 따라 임펠러의 회전수를 카운트하는 제어부;
    를 포함하는 임펠러를 구비한 유량계.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 돌기부는
    상기 차단부의 내외벽에 형성되는 임펠러를 구비한 유량계.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 돌기부는
    상기 차단부의 원주 길이방향의 중앙의 내외벽에 대칭되게 형성되는 임펠러를 구비한 유량계.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 돌기부는
    상기 차단부와 일체로 성형되거나 또는 돌기 형상의 부재를 상기 차단부에 결합하여 구비되는 임펠러를 구비한 유량계.
  5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 임펠러 유닛은
    상기 차단부와 대응되는 위치에 무게중심편을 형성한 임펠러를 구비한 유량계.



KR2020130006947U 2013-08-20 2013-08-20 임펠러를 구비한 유량계 KR20150000874U (ko)

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